Раздутый горячий Юпитер обнаружен у старой и бедной металлами звезды

Международная группа астрономов под руководством Джошуа Д. Саймона из обсерваторий Института науки Карнеги в Пасадене (Калифорния) с помощью телескопа НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) обнаружила новую экзопланету типа «горячий Юпитер», получившую обозначение TOI-7169 b. Открытие, подробности которого изложены в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv, примечательно тем, что планета вращается вокруг звезды с крайне низким содержанием металлов, что является редкостью для подобных объектов и позволяет по-новому взглянуть на процессы формирования планет.

Космический телескоп TESS, который ведет наблюдение за примерно 200 тысячами ярких звезд в окрестностях Солнца в поисках транзитных экзопланет, пополнил свою коллекцию еще одним подтвержденным объектом. На сегодняшний день обсерватория зафиксировала почти 8000 кандидатов в экзопланеты, известных как объекты интереса TESS (TOI), из которых 765 уже официально подтверждены. Теперь в их число вошел TOI-7169 b. Сигнал был обнаружен при анализе кривой блеска звезды TOI-7169, а последующие наземные наблюдения и спектроскопия подтвердили его планетарную природу.

Звезда-хозяин TOI-7169 представляет собой звезду спектрального типа G3V, расположенную на расстоянии около 1477 световых лет от Земли. Это слегка эволюционировавшая звезда раннего G-класса с радиусом, примерно в 1,5 раза превышающим солнечный, но при этом ее масса составляет лишь 0,88 массы Солнца.

Эффективная температура звезды достигает 5714 К, однако главная ее особенность – крайне низкое содержание металлов (металличность составляет -0,72 dex). Возраст TOI-7169 оценивается в 12,3 миллиарда лет, что делает ее, по мнению авторов открытия, самой старой и самой бедной металлами звездой из всех, у которых на сегодняшний день обнаружена транзитная гигантская планета.

Сама планета TOI-7169 b классифицирована как раздутый горячий Юпитер. Ее радиус составляет 1,475 радиуса Юпитера, тогда как масса оценивается всего в 0,41 массы Юпитера. Это приводит к очень низкой плотности – 0,159 грамма на кубический сантиметр, что значительно меньше плотности воды.

Планета совершает полный оборот вокруг своей звезды всего за 3,44 дня, находясь на расстоянии около 0,043 астрономической единицы (это примерно в 10 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу). Из-за такой близости равновесная температура на поверхности TOI-7169 b достигает 1631 К (около 1358 градусов Цельсия). Своими характеристиками эта планета типична для класса горячих Юпитеров, которые обращаются вокруг звезд менее чем за 10 дней и имеют чрезвычайно высокую температуру поверхности.

Редкость этого открытия, как подчеркивают исследователи, заключается именно в свойствах звезды. Обычно планеты-гиганты, особенно горячие Юпитеры, гораздо чаще обнаруживаются у звезд, богатых металлами (тяжелыми элементами). Находка TOI-7169 b у звезды с крайне низкой металличностью представляет собой аномалию, которая дает астрономам уникальную возможность лучше понять, как свойства планет связаны с содержанием тяжелых элементов в их родительских звездах. В частности, изучение этой системы поможет определить минимальный уровень металличности, необходимый для формирования планет-гигантов.

Итог исследования: таким образом, открытие TOI-7169 b, раздутого горячего Юпитера у самой старой и бедной металлами звезды среди аналогичных систем, не только расширяет каталог экзопланет, но и создает ценную перспективу для будущих исследований. Благодаря большому радиусу планеты, низкой металличности и яркости ее звезды, система TOI-7169 становится идеальной целью для спектроскопии пропускания. Этот метод позволит изучить состав атмосферы TOI-7169 b и напрямую выяснить, как содержание тяжелых элементов в звезде влияет на физические свойства и формирование газовых гигантов.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях